EFP成型过程的数值模拟研究

聚能装药战斗部形成串联EFP 的过程如图3 所示。由图3 可知，0 时刻为药型罩初始状态；10 μs 左右时包覆式药型罩依然表现出向前压拢的趋势，但可抛掷药型罩表现出向后翻转的趋势；20 μs 左右时毁药型罩整体表现出向后翻转的趋势，这表明所添加的可抛掷的药型罩对包覆式药型罩罩边缘的压拢趋势起到了有效的阻止作用，从而使得靠近轴线的微元具有足够的径向速度，即药型罩顶部的速度大于药型罩边缘的速度；50 μs 左右时可抛掷药型罩顶部与包覆式药型罩罩顶部产生明显的分离，这是由于轴向速度差的存在，同时又因为两部分药型罩之间具有自由的滑移界面；50 μs 之后，两药型罩在头部分离越来越明显；100 μs 左右时，药型罩大部分已经分离；200 μs 左右时药型罩已无连接部分，即完全分离；至300 μs 左右时，药型罩形成稳定飞行且分离明显的前后串联EFP。

正弦量半周期绝对值的积分正比于幅值Um，从而半周积分算法可用下式表示

图3　串联EFP 毁伤元的成型过程(www.xing528.com)

不同时刻下串联EFP 的速度云图如图4 所示，串联EFP 成型过程中的时间速度历程曲线如图5 所示，其中曲线A 为铝罩的时间-速度历程曲线，曲线B 为钢罩的时间-速度历程曲线，C 为可抛掷铜罩的时间-速度历程曲线。结合串联EFP 的成型过程，综合分析可知，10 μs 左右时，药型罩已经表现出药型罩罩顶部轴向速度比药型罩边缘轴向速度大的特点；20 μs 左右时，罩顶部速度远大于罩边缘速度，且可抛掷药型罩与包覆式药型罩在轴向的速度越来越明显，这势必造成两部分药型罩头部的分离；50 μs左右时，头部分离明显；100 μs 左右时，可抛掷药型罩与包覆式药型罩虽然有一定的连接，但是两部分药型罩已经具有明显的速度差；200 μs 左右时，前后两种药型罩完全分离；300 μs 左右时，药型罩形成稳定飞行且分离明显的前后串联EFP。

总之，通过采用在包覆式变壁厚药型罩添加可抛掷变壁厚药型罩的方法，可以有效地使包覆式变壁厚药型罩形成毁伤元的模式由向前压拢变为向后翻转，又由于包覆式变壁厚药型罩与可抛掷变壁厚药型罩之间存在自由滑移的界面，所以药型罩最终形成前后完全分离，且飞行稳定的串联EFP，长径比为1.9，前后EFP 速度差为126 m／s。与单纯的串联EFP 毁伤元相比，本文所得到的串联EFP 长径比较小，准确地说是由毁伤元的长度小造成的。这是由包覆式变壁厚药型罩中间厚两边薄的结构特点造成的。因为获得串联EFP 的途径仅仅是通过采用在包覆式变壁厚药型罩添加可抛掷变壁厚药型罩的方法，所以得到的串联EFP 的整体速度不高。